下列说法不正确的是( )
A.石油裂解和油脂皂化都是由高分子生成小分子的过程
B.丙烯分子中所有原子不可能在同一平面上
C.(CH3)3CCH2CH3的一氯代物有3种
D.甲苯的硝化、乙酸乙酯的水解均可看作取代反应
【考点】取代反应与加成反应;常见有机化合物的结构;同分异构现象和同分异构体;石油的裂化和裂解.
【分析】A.高分子是相对分子质量达几万或几十万的分子;
B.丙烯中含甲基,为四面体构型;
C.根据分子中等效H原子判断,分子中由几种H原子,其一氯代物就有几种异构体;
D.有机化合物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应是取代反应.
【解答】解:A.高分子是相对分子质量达几万或几十万的分子,石油分子和油脂分子都不属于高分子,故A错误;
B.丙烯中含甲基,为四面体构型,则丙烯分子中所有原子不可能在同一平面上,故B正确;
C.(CH3)3CCH2CH3中有3种H原子,其一氯代物有3种,故C正确;
D.甲苯的硝化反应以及酯的水解都是有机化合物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应,都属于取代反应,故D正确;
故选A.
【点评】本题考查高分子化合物的概念、有机物的结构、同分异构体的判断和反应类型的判断,为高考常考题型,对于有机物共线、共面问题,要以甲烷、乙烯、乙炔、苯等基本结构入手,对它们进行组合考虑.
有机物燃烧确定其组成:
有机物完全燃烧后,各元素对应产物为:C→CO2,H→H2O,Cl→HCl。因此,我们可以根据有机物燃烧的产物分析判断该有机物的组成。
(1)某有机物完全燃烧后:若产物只有CO2和H2O,则其组成元素可能为C、H或C、H、O。欲判定该有机物中是否含氧元素,首先求出CO2中碳元素的质量及H2O中氢元素的质量,然后将碳、氢元素的质量之和与原来有机物质量相比较,若两者相等,则原有机物的组成中不含氧,否则,原有机物的组成中含氧。生成的CO2和H2O的关系有:
①生成的CO2和H2O的体积比为1∶1的有:若为烃,则属于环烷烃或烯烃;若为烃的衍生物,则为醛、酮、羧酸、酯、葡萄糖、果糖等。
②生成的CO2和H2O的体积比为1∶2的有:甲烷、甲醇和尿素等含一个碳原子和四个氢原子的物质。
③生成的CO2和H2O的体积比为2∶1的有:分子中碳、氢原子数相同的物质,如:乙炔、苯、苯乙烯、苯酚等。
④当不同的有机物的物质的量相同时,此时有机物可写成:CxHy(H2O)n或CxOy(H2O)n的形式,耗氧只能由前一部分CxHy或CxOy完成,后面部分在燃烧过程中不耗氧。则组成为CxHy(H2O)n,每摩尔耗氧(x+y/4)mol;组成为CxOy(H2O)n的物质,每摩尔耗氧(x-y/2)mol;
特例:组成符合CxHy(H2O)n的物质中CH2O耗氧最少;组成符合CxOy(H2O)n的物质中,乙二醛耗氧最少。
(2)质量之和不变的两种有机物的燃烧规律:A、B两种有机物,不论以何种质量比进行混合,只要总质量保持一定,则完全燃烧时耗氧量与生成的CO2和H2O的量之间的关系说明:
①若生成的CO2量不变,则分二种情况:A、B的相对分子质量相同时,两者必为同分异构体;另一种情况是:A、B的相对分子质量不同时,则两者中的碳元素的质量分数必然相等,如:HCHO与CH3COOH;C16H34与C16H18O等
②若生成的H2O的量不变,也分二种情况:A、B的相对分子质量相同时,两者必为同分异构体;第二种情况是:A、B的相对分子质量不同时,则两者中的氢元素的质量分数必然相等,如:C2H2与C6H6、C8H8;C10H8与C6H8O3等
③若生成的CO2和H2O的量不变,也分二种情况:A、B的相对分子质量相同时,两者必为同分异构体;第二种情况是:A、B的相对分子质量不同时,则两者中的碳、氢元素的质量分数必然相等,即两者具有相同的最简式如:CH2O与C2H4O2、C3H6O3、C6H12O6等
(3)物质的量之和不变的两种有机物完全燃烧规律:A、B两种有机物,不论以何种比例进行混合,只要总物质的量保持一定,则完全燃烧时耗氧量与生成的CO2和H2O的量之间的关系说明:
①若A、B两者互为同分异构体时,相对分子质量相同,此时无论怎样混合,完全燃烧后消耗的氧气和生成的CO2和H2O的量都保持不变,这一点我们就不再考虑
②若生成的CO2的物质的量不变:A、B的相对分子质量不同时,则两者中的碳原子数必然相等,如:C2H4与C2H4O、C2H4O2等
③若生成的H2O的物质的量不变:A、B的相对分子质量不同时,则两者中的氢原子数必然相等,如:CH4、CH4O、C2H4O、C2H4O2等
④若生成的CO2和H2O的量不变:A、B的相对分子质量不同时,则两者中的碳、氢原子数都相等,如:CH4、CH4O;C2H4、C2H4O、C2H4O2等
⑤若消耗的氧气和生成的CO2的量保持不变:A、B的相对分子质量不同时,两者含碳原子数必相等,分子中必相差n个H2O,如:C2H4与C2H6O。
(6)若消耗的氧气和生成的H2O的量保持不变:A、B的相对分子质量不同时,则两者含氢原子数必相等,分子中必相差n个CO2,如:CH4与C2H4O2。
⑦若在反应过程中消耗氧的物质的量保持不变:A、B的相对分子质量不同时,若两者含碳原子数相等,则分子中必相差n个H2O,如:C2H4与C2H6O。而当两者的氢原子数相等时,则分子中必相差n个CO2,如:CH4与C2H4O2。
有机物完全燃烧后,各元素对应产物为:C→CO2,H→H2O,Cl→HCl。因此,我们可以根据有机物燃烧的产物分析判断该有机物的组成。
(1)某有机物完全燃烧后:若产物只有CO2和H2O,则其组成元素可能为C、H或C、H、O。欲判定该有机物中是否含氧元素,首先求出CO2中碳元素的质量及H2O中氢元素的质量,然后将碳、氢元素的质量之和与原来有机物质量相比较,若两者相等,则原有机物的组成中不含氧,否则,原有机物的组成中含氧。生成的CO2和H2O的关系有:
①生成的CO2和H2O的体积比为1∶1的有:若为烃,则属于环烷烃或烯烃;若为烃的衍生物,则为醛、酮、羧酸、酯、葡萄糖、果糖等。
②生成的CO2和H2O的体积比为1∶2的有:甲烷、甲醇和尿素等含一个碳原子和四个氢原子的物质。
③生成的CO2和H2O的体积比为2∶1的有:分子中碳、氢原子数相同的物质,如:乙炔、苯、苯乙烯、苯酚等。
④当不同的有机物的物质的量相同时,此时有机物可写成:CxHy(H2O)n或CxOy(H2O)n的形式,耗氧只能由前一部分CxHy或CxOy完成,后面部分在燃烧过程中不耗氧。则组成为CxHy(H2O)n,每摩尔耗氧(x+y/4)mol;组成为CxOy(H2O)n的物质,每摩尔耗氧(x-y/2)mol;
特例:组成符合CxHy(H2O)n的物质中CH2O耗氧最少;组成符合CxOy(H2O)n的物质中,乙二醛耗氧最少。
(2)质量之和不变的两种有机物的燃烧规律:A、B两种有机物,不论以何种质量比进行混合,只要总质量保持一定,则完全燃烧时耗氧量与生成的CO2和H2O的量之间的关系说明:
①若生成的CO2量不变,则分二种情况:A、B的相对分子质量相同时,两者必为同分异构体;另一种情况是:A、B的相对分子质量不同时,则两者中的碳元素的质量分数必然相等,如:HCHO与CH3COOH;C16H34与C16H18O等
②若生成的H2O的量不变,也分二种情况:A、B的相对分子质量相同时,两者必为同分异构体;第二种情况是:A、B的相对分子质量不同时,则两者中的氢元素的质量分数必然相等,如:C2H2与C6H6、C8H8;C10H8与C6H8O3等
③若生成的CO2和H2O的量不变,也分二种情况:A、B的相对分子质量相同时,两者必为同分异构体;第二种情况是:A、B的相对分子质量不同时,则两者中的碳、氢元素的质量分数必然相等,即两者具有相同的最简式如:CH2O与C2H4O2、C3H6O3、C6H12O6等
(3)物质的量之和不变的两种有机物完全燃烧规律:A、B两种有机物,不论以何种比例进行混合,只要总物质的量保持一定,则完全燃烧时耗氧量与生成的CO2和H2O的量之间的关系说明:
①若A、B两者互为同分异构体时,相对分子质量相同,此时无论怎样混合,完全燃烧后消耗的氧气和生成的CO2和H2O的量都保持不变,这一点我们就不再考虑
②若生成的CO2的物质的量不变:A、B的相对分子质量不同时,则两者中的碳原子数必然相等,如:C2H4与C2H4O、C2H4O2等
③若生成的H2O的物质的量不变:A、B的相对分子质量不同时,则两者中的氢原子数必然相等,如:CH4、CH4O、C2H4O、C2H4O2等
④若生成的CO2和H2O的量不变:A、B的相对分子质量不同时,则两者中的碳、氢原子数都相等,如:CH4、CH4O;C2H4、C2H4O、C2H4O2等
⑤若消耗的氧气和生成的CO2的量保持不变:A、B的相对分子质量不同时,两者含碳原子数必相等,分子中必相差n个H2O,如:C2H4与C2H6O。
(6)若消耗的氧气和生成的H2O的量保持不变:A、B的相对分子质量不同时,则两者含氢原子数必相等,分子中必相差n个CO2,如:CH4与C2H4O2。
⑦若在反应过程中消耗氧的物质的量保持不变:A、B的相对分子质量不同时,若两者含碳原子数相等,则分子中必相差n个H2O,如:C2H4与C2H6O。而当两者的氢原子数相等时,则分子中必相差n个CO2,如:CH4与C2H4O2。
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